Очистка сточных вод от нефтепродуктов: методы, способы и эффективность
В настоящий момент технологии и средства, методы и агрегаты, благодаря которым реализуется очистка сточных вод от нефтепродуктов, принадлежат к числу особенно важных средств обеспечения защиты окружающей среды. В нашей стране вот уже около пяти лет действуют законодательно закрепленные нормативы очищения сбрасываемой предприятиями жидкости. Документация, посвященная этому вопросу, устанавливает качество и объем воды, которую могут продуцировать промышленные объекты.
О сточных водах
Прежде чем рассматривать, какой должна быть очистка сточных вод от нефтепродуктов, следует уточнить понимание терминологии. Текущими нормативами к сточным причислены дождевые воды, дренаж, жидкость, которой мыли полы, инфильтрационная. Законы, регламентирующие деятельность предприятий, устанавливают, как и сколько, когда нужно заплатить за вред среде, обусловленный работой фирмы. Также предприятие должно возместить отрицательное влияние со стороны вредных соединений, которыми богаты сбрасываемые воды. С этим воздействием вынуждены справляться централизованные канализации.
Были приняты нормативы для ужесточения контроля учета поступившей в среду сброшенной предприятием воды. Приняты законы, регламентирующие агрессивную нагрузку со стороны сбрасываемой жидкости и обязывающие снижать концентрацию вредоносных химических соединений. Сбор и промочистка жидкости от продукции переработки нефти – многоступенчатая процедура. В каждом отдельном случае необходимо формировать последовательность мероприятий, учитывая рабочую ситуацию.
О факторах
Разрабатывая систему очистки сточных вод от нефтепродуктов на предприятии, нужно учесть, насколько объемны промышленные стоки, насколько нужно их уменьшить, как активно следует работать в аспекте понижения концентрации вредоносных соединений. При этом помнят о нормативах, оговоренных на федеральном уровне – они регламентируют предельные, максимальные концентрации веществ. Необходимо также помнить, что некоторые примеси могут иметь ценность, поэтому их предварительно следует выделить из общей сточной жидкости, дабы использовать еще раз.
Одна из задач системы очистки сточных вод от нефтепродуктов – применение сбрасываемой жидкости вторично, если это целесообразно. Для оценки возможности такого использования нужно сперва проанализировать нюансы технологических процессов. Важно учитывать особенности оборотного снабжения предприятия водой.
Проведенные исследования продемонстрировали: практически всегда сбрасываемые промышленным объектом воды имеют включения продуктов переработки нефти. Это справедливо для всех категорий, типов фирм, для разных отраслей. В числе загрязняющих элементов чаще всего выявляют керосин и мазут, углеводородные соединения, не поддающиеся идентификации, масла, разнообразные масляные примеси. Продукты переработки нефти бывают в форме эмульсии в растворе, могут раствориться полностью, но иногда встречаются в виде плотной поверхностной пленки, особенно заметной при попадании жидкости в водоем. Все вещества, полученные в процессе переработки нефти, отличаются повышенным уровнем токсичности и на международном уровне причислены к наиболее опасным соединениям, попадающим в окружающее пространство с промышленными выбросами.
Подходы: общая информация
Известны разные методы очистки сточных вод от нефтепродуктов. В рамках одного предприятия могут реализовываться разные линии. Механический процесс предполагает применение специализированных ловушек, уловителей песка. Обустраивают отстойники и ставят системы для фильтрации жидкости. Все эти установки принадлежат к числу обеспечивающих механическое очищение.
Возможно комплексное физическое и химическое очищение жидкости. Такое реализуется посредством флотационных систем. В установках использованы разнообразные химические соединения. Специальные агрегаты разработаны для изъятия коллоидных включений. Для работы применяют коагулянты.
Биологическая очистка сточных вод от нефтепродуктов предполагает применение специальным образом оформленных прудов. Разработаны фильтры для такого метода очистки жидкости. Получили широкое распространение аэротенки.
Наконец, существуют методы, предполагающие использование разнообразных реагентов. Примеси осаждаются с применением специализированных включений. Очистка реализуется через коагуляцию и флокуляцию. Распространенные подходы для обработки жидкостей – ионный обмен, установка фильтров, флотация.
Текущая ситуация
Проблема очистки воды от нефти и нефтепродуктов в нашей стране в том, что большинство предприятий располагают устаревшими системами и оборудованием. Основной процент выстроен еще в прошлом столетии, приблизительно в 50-х годах. Сегодня такие системы все еще работают, но устаревшее оборудование малоэффективно, поэтому не удается добиться необходимого качества очистки жидкости. Как следствие, промышленные объекты сильно вредят экологии, а предприятия, не устанавливающие новейшие агрегаты, нарушают принятые законы.
Поскольку системы очистки зачастую не справляются с возрастающим объемом жидкостей при условии повышения концентрации опасных соединений, качество сбрасываемых вод становится все хуже. В некоторой степени это связано с увеличением разнообразия продуктов переработки нефти, проникающих в сбрасываемые жидкости. Когда системы только строились, инженеры не могли предсказать такой уровень загрязнения, поэтому установки не могут справиться с нагрузкой. Нужно учитывать выработку ресурсов установленных систем, объясняющуюся продолжительной эксплуатацией объектов без регулярного улучшения характеристик.
Можно ли исправить?
Чтобы аппараты очистки сточных вод от нефтепродуктов позволяли предприятию работать эффективно, не нарушая действующее законодательство, необходимо внедрять инновационные решения. В настоящий момент проблема актуальна для огромного процента промышленных объектов, существующих на территории нашей страны. Важно пользоваться новейшими методологиями. Существует много новых подходов к очистке стоков. Таковые помогают эффективнее защищать среду от агрессивного влияния цивилизации. Как считают специалисты, внедрение эффективных методов очистки позволит существенно экономить деньги компаний. Впрочем, реальная ситуация такова, что обновления во многих фирмах происходят неоправданно медленно.
Технические особенности: общая информация
Современные методы очистки сточных вод от нефтепродуктов реализованы за счет применения специализированных систем, которые по своей сути близки к уловителям жира. Выбирать конкретный вариант необходимо, оценивая особенности химического состава загрязнения, характерного конкретному объекту, а также процента содержания опасных соединений в жидкости, уровня эмульсии. В уловителях жира частицы загрязняющих соединений всплывают из-за гравитационной силы, а обработанная таким образом вода направляется в общие коллекторы. Многие системы очистки сточных вод от продуктов переработки нефти работают по сходной системе.
Актуальность вопроса
Без корректного применения механической, биологической очистки сточных вод от нефтепродуктов, без использования других подходов загрязнение жидкости провоцирует гибель растений и животных. Если предприятие сбрасывает загрязненные воды, на зеркальной глади водоема появляется пленка или эмульсия в форме капель. Такое загрязнение исключает нормальный обмен воздуха, вредит экологическому статусу территории. Активный ил не может развиваться, природные очистительные системы не в силах функционировать. Нефть отравляет биоценоз.
Промышленность нашей цивилизации продуцирует несколько типов загрязнения. Внушительный процент выбросов обусловлен активностью заводов, специализирующихся на переработке нефти и полученной из нее продукции. Не менее опасны транспортные узлы, ответственные за перемещение нефти, предприятия, занимающиеся созданием машин, ремонтом вагонов, изготовлением химических товаров. Внушительный процент загрязнения объясняется активностью автомобильных заводов и участков, где моют машины. Всякий такой объект должен располагать локальными системами для очищения сбрасываемой жидкости. Их активность помогает снизить уровень загрязнения среды. Разработка очистительных систем производится с учетом ливневых вод от уличных покрытий, трасс, стоков, машин для расплавления снега. Ливневые воды отличаются сравнительно небольшой концентрацией загрязняющих ингредиентов, но объемы таковы, что нужно строить крупные системы. Стоки машин по работе со снегом известны высокой концентрацией продуктов переработки нефти при сравнительно скромном объеме. В ливневых стоках присутствует бензин, обусловленный конденсацией выхлопных газов, масляным проливом машин.
Правила и методы
Выбирая доступные для конкретного предприятия способы очистки сточных вод от нефтепродуктов, нужно учитывать требования к сбрасываемой жидкости. К примеру, таковые могут быть очень жесткими, дабы воды не мешали хозяйствованию и рыболовству в водоеме. Такие обязывают применять адсорбционные очистительные системы. Для их обустройства используется активированный уголь.
Отстаиваем жидкость
Нередко используют уловители нефти. Так называют емкости для отстаивания жидкости. Этот подход – самый простой, классический, но обладает существенными недостатками. Емкостные отстойники занимают немало места, работают с невысоким уровнем эффективности. Чтобы жидкость очистилась, ей нужно предоставить несколько часов. Дабы система работала результативнее, устанавливают тонкослойные модульные системы, то есть пластинчатые наборы, расположенные под углом относительно друг друга. За счет такого внутреннего оформления нефтеловушка для очистки сточных вод от нефтепродуктов функционирует в условиях ламинарного водного потока. Если появляется турбулентность, результативность процесса снижается.
Чтобы улучшенная системой тонкослойных модулей нефтеловушка для очистки сточных вод от нефтепродуктов работала эффективно, необходимо обустроить ее с учетом явления коалесценции. Термином обозначают химический и физический процесс укрупнения продуктов переработки нефти, разбросанных в объеме в виде небольших капель, на гидрофобной поверхности. Когда капли становятся больше, они поднимаются в верхний слой. Особенно актуально применение таких систем относительно сбросов машин, плавящих снег. Чтобы эффективность работы с талыми водами была достаточной, нужно пользоваться коагулянтами. Отстойка с применением модулей возможна в многоярусных системах с механизмами распределения потока на всю продолжительность установки. Тонкослойные модули ускоряют процесс всплытия капель, поэтому объемы агрегатов можно несколько сократить.
Нефтеловушки: нюансы
Чтобы описанный способ очистки сточных вод от нефтепродуктов был действенным, нужно правильно сконструировать агрегаты, задействованные в рабочем процессе. В уловителях нефтепродуктов необходимы конструктивные элементы, благодаря которым осадок будет самостоятельно сползать на дно при одновременном подъеме эмульсии в верхний слой. Важно отсутствие турбулентности. Проектировочные работы производят с учетом дисперсного нефтяного состава. При необходимости реконструкции уже установленной ловушки, при внедрении тонкомодульной системы нужно руководствоваться нормативами, принятыми на федеральном уровне. Реконструктивные работы, как считают специалисты, позволят существенно повысить результативность уже существующих систем. Для этого нужно внедрить коалесцентные модули. За их счет результативность очистки станет больше, в то время как затраты на улучшение оборудования сравнительно невелики.
Флотация
Этот метод очистки воды от нефтепродуктов называется напорным. Способ результативен, если загрязнение в жидкости не в форме эмульсии. Рабочий процесс предполагает задействование флокулянтов, коагулянтов. При флотации жидкость насыщается воздухом. Процесс происходит с применением инжектора, компрессора. Возможно использование установки для аэрации струей. Необходимый уровень насыщения – до 0,6 атмосферы. Затем жидкость направляют в рабочую камеру, где воздушные пузыри формируют газо-жидкостную систему. Они поднимаются по всему рабочему объему вверх. В процессе перемещения к газу прилипает продукт переработки нефти, поэтому все всплывает вместе. Далее верхний слой собирают накопителем нефти.
Эжекторный флотационный метод подходит при необходимости изъятия жирных, масляных, нефтяных включений. Если для очистки сточных вод от нефтепродуктов используется именно такая система, можно изъять основное загрязнение масляными и нефтяными ингредиентами. Далее жидкость нужно направить в фильтр для более тонкой обработки.
Фильтрация: детали
Основная идея такого процесса – загрузка воды с последующим прохождением через фильтр. Перемещение жидкости внутрь сорбционной фильтрационной системы происходит сверху вниз либо в противоположном направлении: это определяется особенностями загрузки. Таковая может быть песком или активированным углем. Можно пользоваться алюмосиликатами иди специальными сорбентами, улавливающим нефть – они производятся из пенополиуретана.
Выбор в пользу конкретного варианта очистки от нефтепродуктов производственных сточных вод определяется уровнем загрязненности жидкости и желаемым итогом. В частности, если фильтр работает по механизму адсорбции, если в качестве загрузки выбран активированный уголь, эффективность очистки оценивается в 99,8%. Прошедшая обработку по такому методу вода может сбрасываться в водоемы, где ловят рыбу и ведут иное хозяйствование сходного сектора. Определяя формат загрузки, важно помнить о скоростных характеристиках. Для каждого варианта есть своя оптимальная плотность, обеспечивающая хороший результат очистки. Нужно учитывать этот параметр.
Типы и формы
Чтобы очистка сточных вод от нефтепродуктов и красителей была качественной, нужно учитывать особенности выбранного метода и его технические параметры. Скорость фильтрационного процесса зависит от грязеемкости выбранного варианта загрузки. Для каждого сырья есть свой период фильтрационного цикла. Небольшая скорость позволяет жидкости перемещаться по минимальному пути, из-за чего некоторый процент фильтра неактивен. При повышенной скорости качество фильтрации сокращается. Очень часто используют активированный уголь – этому веществу присущи особенно хорошие сорбционные качества; но всякий тип загрузок располагает преимуществами и имеет недостатки. К примеру, пенополиуретановые наполнители страдают от формирования канавок, то есть жидкость не проходит по всему слою использованной загрузки. Веществу присущи олеофильные качества, продукты переработки нефти и масла эффективно собираются на внутренней гранулированной поверхности. Фильтрационный цикл такой системы невелик, а его блоки нужно часто менять. Чтобы регенерировать загрузку, ее отмывают и отжимают.
Технологическая схема очистки сточных вод от нефтепродуктов с применением фильтрационных загрузок обязывает учитывать возможный качественный уровень обработки жидкости. К примеру, при выборе пенополиуретанового наполнителя возможный концентрационный уровень продуктов трансформации нефти – до 15 мг/л. Параметр объясняется растворимостью продукции, полученной из нефти, водой. Чтобы получить сточную воду, в которой количество загрязнителей не превышало бы 0,05 мг/л, следует применять активированный уголь. Только такая адсорбционная система фильтрации даст столь высококачественный результат.
Биоочистка
Связанные с биологической очисткой сточных вод от нефтепродуктов затраты – это сравнительно небольшая цена в сравнении с той пользой, которую они приносят экологии. Подходы, связанные с этими способами, в последние годы активно разрабатываются и совершенствуются. На практике гораздо чаще применяются механические методики или химическая чистка жидкости, но результативность такой обработки тоже оставляет желать лучшего. Основной недостаток – высокое содержание растворенных загрязнителей и продукции переработки нефти в тонкодиспергированной форме. Вместе с тем вода содержит обилие иных органических включений, которые не должны попадать в окружающую среду. Чтобы изъять все вредоносные соединения, нужно прибегнуть к биоочистке.
Основная идея такого подхода – способность некоторых микроскопических форм жизни применять химические вещества как питательные источники. Таким образом используются разнообразные соединения. Микроскопические организмы применяют их для своей жизнедеятельности, превращая загрязняющие соединения в безвредные результаты окислительных реакций. Биологическая очистка сточных вод от нефтепродуктов осуществляется через химическое биологическое разрушение опасных включений при прохождении жидкостью специализированных систем. В них воды встречаются с бактериальными комплексами и многочисленными простейшими. Внутри установки создаются оптимальные условия для развития полезных форм жизни. Чтобы правильно применять разные организмы, нужно создавать установки с учетом нюансов их жизнедеятельности – питания, дыхания, развития, размножения.
О факторах
Чтобы очистка ливневых сточных вод от нефтепродуктов, сбрасываемых промышленными объектами объемов и получаемой из других источников жидкости была результативной, при реализации биологической системы необходимо учитывать оптимальный температурный режим. Температура во многом определяет способность микроскопических форм жизни существовать. Это обусловлено способностью кислорода растворяться в жидкости при определенном прогреве. Для большинства аэробных форм подходящий уровень – 20-30 градусов тепла по шкале Цельсия. Если превысить это значение, организмы погибнут, то есть очистка станет неэффективной.
Не менее важный аспект – уровень кислотности. Нормальные показатели находятся в границах 6,5-7,5. Определенный параметр зависит от типа микроскопической формы жизни. Некоторые нуждаются в повышенной кислотности, другие живут в щелочных средах. Также важно обеспечить биогенные элементы, используемые клетками бактерий для получения энергии и развития.
Важный фактор для бактериальной биологической очистки – питательный уровень, то есть суточная нагрузка в расчете на кубометр системы и грамм бактерий. При формировании очистительных агрегатов нужно учитывать, что бактерии питаются токсическими соединениями, но могут жить лишь при определенной концентрации этих веществ в среде. Если превысить оптимальное значение, развитие бактерий замедляется, они могут погибнуть. Чтобы система работала адекватно, следует регулярно проверять концентрацию токсинов.
О типах
Биологическая система несколько отличается от описанной выше фильтрационной механической очистки сточных вод от нефтепродуктов. Есть варианты систем, в которых условия максимально близки к натуральным, есть агрегаты, где среда сформирована искусственно. Первый тип – сооружения, где жидкость фильтруется почвой, водоемами с протоком воды. Воздух обеспечивает жидкость кислородом, необходимым для существования микроскопических форм жизни. При искусственной установке дыхание реализуется через диффундирование кислородных молекул реаэрацией либо мехаэрацией.
Более эффективная, нежели механическая очистка сточных вод от нефтепродуктов, биологическая, оформленная в искусственных условиях, требует наличия биологического фильтра, аэрационного. Альтернативный вариант оформления – аэротенки. Такие условия рабочего процесса обеспечивают сравнительно высокую интенсивность протекающих реакций за счет оптимизации условий жизнедеятельности бактерий. Биологическая химическая очистка в заводских условиях чаще реализуется фильтрами, аэротенками, прудами, созданными специально для этого объекта.
Подводя итоги
Очистка сточных вод от нефтепродуктов опокой, микробами, активированным углем и другими средствами, методами и способами – актуальная проблема современной промышленности. Чтобы обеспечить безопасность жизни на нашей планете, все заводы и иные объекты, где генерируются и выделяются в окружающий мир продукты переработки нефти, должны иметь в своем распоряжении высокоэффективные очистительные системы. Выбор в пользу конкретного варианта предприятие обязано делать, учитывая особенности продукции, загрязняющей жидкость, ее концентрацию. Важно помнить о законодательных нормах, на федеральном уровне регламентирующих, насколько чистой должна быть сбрасываемая вода.